Расчет приспособления

Принцип действия приспособления

Кулачки 1, 2 и 3 (рисунок 1) патрона перемещаются одновременно с помощью диска 4. На одной стороне этого диска выполнены пазы (имеющие форму архимедовой спирали), в которыхрасположены нижние выступы кулачков, а на другой - нарезано коническое зубчатое колесо, сопряженное с тремя коническими зубчатыми колесами 5. При повороте ключом одного из колес 5 диск 4 (благодаря зубчатому зацеплению) также поворачивается и посредством спирали перемещает одновременно и равномерно всетри кулачка по пазам корпуса 6 патрона. В зависимости от направления вращения диска кулачки приближаются к центру патрона или удаляются от него, зажимая или освобождая деталь. Кулачки изготовляют трехступенчатыми и для повышения износостойкости закаливают.

Расчет приспособления заключается в определении силы зажима обрабатываемой детали.

Исходные данные:

Операция 015 Токарно-винторезная.

Токарно-винторезный станок 1К62; патрон трехкулачковый самоцентрирующий; резцы твердосплавные. Материал сталь 35.

Диаметр резьбовой шейки после наплавки 23,1 мм, после токарной обработки – 20,4 мм. Глубина резания t = 1 мм, подача S_о.ф = 0,3 мм/об.

Тангенциальная сила резания Р_z, Н, при точении равна:

Р_z = Р_zтаблК₁К₂, (36)

где Р_zтабл – табличное значение тангенциальной силы резания, кгс;

К₁ – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

К₂ – коэффициент, зависящий от скорости резания и переднего угла.

Принимаем: Р_zтабл = 100 кгс [16, с.35]; К₁ = 0,85 [16, с.36]; К₂ = 1,1 [16, с.36]. Тогда

Р_zтабл= 100⋅0,85⋅1,1 = 93,5 кгс = 935 Н.

Сила резания Р_z создает крутящий момент М, Н⋅мм, который стремится повернуть деталь вокруг ее оси, а осевая сила Р_у, Н, стремится переместить деталь вдоль ее оси.

М = Р_zr₁, (37)

где r₁ – радиус обрабатываемой поверхности детали, мм.

М = 935⋅12 ≈ 11220 Н⋅мм

Р_у = (0,3…0,4)Р_z, (38)

Р_у = 0,3⋅935 = 280,5 Н

Суммарная сила зажима детали двумя кулачками патрона W_сум, Н, определяется по формуле

W_сум = = , (39)

где К – коэффициент запаса;

f – коэффициент трения между поверхностью детали и рабочими поверхностями кулачков;

r – радиус поверхности детали, зажатой кулачками, мм.

Принимаем: f = 0,8 [18, с.196]; r = 12,5 мм(по данным рабочего чертежа).

Коэффициент запаса К [18, с.31] зависит от условий обработки детали на станке и равен:

К = К₀К₁К₂К₃К₄К₅К₆, (40)

где К₀ – гарантированный коэффициент запаса при всех способах обработки (К₀ = 1,5);

К₁ – коэффициент, учитывающий состояние поверхности детали (обработанная или необработанная) (К₁ = 1);

К₂–коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при затуплении режущего инструмента (К₂ = 1,2);

К₃–коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при обработке прерывистых поверхностей (К₃ = 1,2);

К₄ – коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима, развиваемой силовым приводом приспособления (К₄ = 1,3);

К₅ – коэффициент, учитывающий удобство расположения рукоятки для ручного зажима устройства (К₅ = 1,0);

К₆ – коэффициент, учитываемый при наличии моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь вокруг ее оси (К₆ = 1,0).

К = 1,5⋅1⋅1,2⋅1,3⋅1⋅1 = 2,34.

Суммарная сила зажима детали тремя кулачками равна:

Тогда сила зажима детали одним кулачком патрона равна:

(41)

где z – количество кулачков.

Величину силы зажима W_сум проверяем на возможность продольного сдвига детали осевой силой Р_у:

W_сум ≥ , (42)

W_сум ≥ .

2625 Н ≥ 820,5 Н – условие соблюдается.

Дата добавления: 2015-06-28